Primer principio: Principio de inercia

El primer principio de la dinámica, también conocido como Primera Ley de Newton puede formularse como

“Toda partícula libre de interacciones permanece en reposo o en estado de movimiento rectilíneo y uniforme.”

Normalmente se formula usando “fuerzas” en lugar de “interacciones” pero puesto que ello requiere el haber definido previamente el concepto de fuerza, es preferible enunciarlo de una manera más genérica.
Este principio fue enunciado inicialmente por Galileo.
Lo que nos dice esta ley es que el espacio es euclídeo ya que las trayectorias de las partículas libres son rectas y no circunferencias (como ocurriría en la superficie de una esfera). El primer principio permite definir sistemas de referencia ortogonales que se extienden indefinidamente en el espacio y en el tiempo.
El primer principio de la dinámica nos permite definir los sistemas de referencia inerciales como aquellos en que una partícula libre sigue un movimiento rectilíneo y uniforme.
El principio de inercia se ve modificado en la teoría general de la relatividad, que corrige y generaliza las leyes de Newton. En su versión más general, una partícula libre no sigue necesariamente un movimiento rectilíneo y uniforme, sino que se desplza siguiendo una geodésica. En el marco de la relatividad general, el principio de inercia no es un postulado separado, sino que es una consecuencia del segundo principio.

La Fuerza

QUE ES LA FUERZA

la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

FORMULAS Y UNIDADES DE LA FUERZA

Su fórmula es F=M*a (Fuerza=Masa x Aceleración). Unidades de la Fuerza:
-Sistema Internacional de Unidades (SI)
*Newton
-Sistema Técnico de Unidades
*Kilogramo fuerza o Kilopondio (Kgf)
*Gramo fuerza (gf)
-Sistema Cegesimal de Unidades
*Dina
-Sistema Anglosajón de Unidades
*Poundal
*KIP
*Libra fuerza (lbf)
Peso:Es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. Su fórmula es M*G (Masa x Gravedad).
Unidades del Peso: Las magnitudes físicas se expresan en unidades del sistema internacional de unidades (SI), en la mayoría de los trabajos científicos modernos. El peso se mide con la unidad de fuerza del SI, que es el newton (N). También se suele indicar el peso en unidades de fuerza de otros sistemas, como: kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etcétera.
El kilogramo fuerza no es una unidad del SI; es definido como la fuerza ejercida a un kilogramo de masa con una intensidad de gravedad estándar. La dina es la unidad CGS de fuerza y tampoco es parte del SI. Algunas unidades inglesas, como la libra, pueden ser de fuerza o de masa. Las unidades relacionadas, como el slug, forman parte de sub-sistemas de unidades.
PRINCIPIOS DE LA DINÁMICA

Los principios de la dinámica o Leyes de Newton son los axiomas por los que se rigen las partículas y sistemas en la dinámica clásica. Fueron enunciados por Newton, basándose en los trabajos de Galileo, en sus Principia Mathematica.
Una versión de estos principios, enunciada de forma moderna, es la siguiente, donde encabezamos cada principio con el nombre con el que se lo conoce habitualmente:

energias

ENERGIA RENOVABLE

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.^{[1]
  
TIPOS DE ENERGIA RENOVABLES:}

Energía solar térmica

Los colectores solares calientan un fluido caloportador a través de la energía del sol. Este calor pasa a través de un intercambiador a otro fluido, normalmente agua, que ya puede ser utilizada en el proceso energético de la empresa. Su uso más habitual hasta ahora ha sido en el precalentamiento de agua caliente sanitaria (ACS) en viviendas, residencias, hoteles, camping, etc. El ahorro en combustibles supone hasta un 70%.
También se aplica en instalaciones de calefacción, preferiblemente en aquellas que funcionen con suelo radiante, ya que la temperatura de uso es de unos 45ºC, que se alcanza perfectamente con los colectores solares en invierno. En el caso de que la calefacción funcione con radiadores, el ahorro del combustible será menor, ya que estos necesitan agua a temperaturas de entre 60 y 90 ºC. Los ahorros de combustible se aproximan al 40%.
Un uso que empieza a ser comercial es la utilización del calor que se produce en los colectores para hacer funcionar máquinas de absorción que producen frío que puede aprovecharse para procesos de aire acondicionado o cualquier otro proceso industrial con necesidad de frío.

Energía solar fotovoltáica

Los módulos fotovoltáicos producen electricidad gracias a la incidencia de los fotones de la luz en el silicio. Esta electricidad puede autoconsumirse. La utilización habitual es en casas rurales aisladas, camping o granjas.
Otro uso que puede darse a la electricidad producida es su venta a la red. Existe una normativa al respecto que obliga a las compañías eléctricas a comprar esta energía limpia durante toda la vida útil de la instalación y pagar una prima por ella. Esta prima tiene un valor de 5,65 veces más de lo que cuesta la electricidad adquirida en las empresas eléctricas.

Energía eólica

Los aerogeneradores funcionan con la fuerza del viento y producen electricidad. Igual que en el caso de la energía solar fotovoltáica, la electricidad puede auto-consumirse o venderse a la red. También las compañías eléctricas están obligadas a comprar esta energía y a pagar una prima por ella. Si existen recursos eólicos en las inmediaciones de la empresa es una buena alternativa energética.

Energía procedente de la biomasa

Este tipo de energía procede del aprovechamiento de materia orgánica animal y vegetal o de residuos agroindustriales. Estos materiales, previo secado, se queman en calderas algo diferentes a las convencionales. Puede utilizarse restos de industrias como las madereras, papeleras, almazaras o aquellas con residuos como la cáscara de almendra.
Existen dos tipos de utilidad de la biomasa:

• Uso térmico: se utiliza el calor que procede de la combustión para alguno de los procesos industriales de la empresa.
• Uso eléctrico: además del calor se consigue producir electricidad que, como en los casos anteriores, se vende a las compañías eléctricas que pagan por ellas una prima, por encima del precio de la electricidad convencional.

Biocombustibles

Suponen una alternativa a los combustibles fósiles, ya que están fabricados con aceites vegetales. Pueden utilizarse puros o con una mezcla del 30%. Algunos motores actuales ya aceptan este combustible, otros más antiguos tienen que someterse a pequeños cambios.


ENERGIA NO RENOVABLES

se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o extracción viable. Dentro de las energías no renovables existen dos tipos de combustibles:

TIPOS DE ENERGIA NO RENOVABLE:
  petroleo, carbon, gas natural y nuclear

Medidas para el ahorro del agua.

Grifos:
- Si el agua sale con excesiva fuerza por los grifos, cierre un poco la llave de paso general.    - Reponga los filtros en los grifos que no tengan.    - Cierre el grifo aunque tenga que volver a abrirlo unos instantes después.    - Si algún grifo gotea , repárelo. Al cabo del año son muchos cientos de litros de agua que se ahorran.
En la cisterna:
- Introduzca una o varias botellas de agua que queden cubierta.    - Instale algún dispositivo que permita cortar la descarga  a voluntad o que permita seleccionar una      descarga grande o pequeña.    - No tire sólidos al water: evitará usar la cisterna.
En la ducha:
- Cierre el grifo mientras se enjabona.    - Instale alguno de los cabezales existentes en el mercado que reducen la salida de agua o instale algún      dispositivo reductor de caudal.
En el lavabo:
- Ponga el tapón del lavabo mientras se asea.    - Mantenga el grifo cerrado mientras se enjabona las manos.
En la cocina:
- Si friega los platos a mano use un fregadero para enjabonar y otro para enjuagar
Lavadoras y    lavavajillas:
- No las ponga en marcha hasta que estén completa a su capacidad total

Que son los embalses, los trasvases y los desalados.

EMBALSES

Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstrucción del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del río o arroyo, la acumulación de placas de hielo o las construcciones hechas por los castores, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas.

TRASVASE

los trasvase es el cambio de agua de un rio a otro

DESALADO

La desalación es un proceso por el cual el agua de mar puede convertirse en un recurso hídrico perfectamente aprovechable, tanto para el abastecimiento
humano, como para el riego y usos industriales. Este viejo sueño del hombre de utilizar

el agua de mar como recurso hídrico, abrigado desde la Grecia clásica, puede decirse que no se concreta en una tecnología eficiente
hasta avanzados los años de la década de 1950.
El agua pura en estado líquido prácticamente no se encuentra en la naturaleza. Lo que llamamos agua es en realidad una disolución
de diversas sales en agua. Cuando bebemos agua, percibimos
distintos sabores que son debidos a las sales que contiene. En las zonas costeras, sobre todo del Mediterráneo o en las islas, podemos notar que el agua tiene peor sabor, no cuece bien las legumbres e incluso no hace espuma
el jabón. Hay que recurrir al agua embotellada para atender
a los usos del agua de boca. Muchos habitantes de zonas de sierra notan perfectamente estos efectos cuando se desplazan a la costa en las vacaciones. Esto es debido a la mayor cantidad de sales que contiene el agua que se consume en estas zonas.

En la naturaleza encontramos el agua en los tres estados: sólido en el hielo de los polos terrestres, líquido en los ríos, fuentes y mares y gaseoso como vapor de agua en la atmósfera. De los tres estados, sólo el hielo y el vapor de agua puede considerarse que es agua químicamente pura, pero, en estado líquido, en realidad lo que denominamos agua son distintas

disoluciones naturales que varían, desde las aguas muy finas de manantial de montaña de 0.2 gramos de sal por litro hasta los 35 del agua de mar y los más de 45 de las salmueras, pasando por toda una gama de aguas salobres de concentraciones entre 3 y 25 gramos por litro.
El agua para el consumo humano

no debe, ni tener más de 0.5 gramos por litro ni ser agua destilada. En ambos casos no son provechosas para el organismo. Por tanto, si queremos obtener agua potable a partir del agua del mar (agua de 35 gramos por litro) tendremos que separar las sales que contiene hasta llegar al agua potable (< 0.5 gramos por litro). En esto consiste la desalación
de agua de mar

Ciclo del agua

El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor de agua). Océanos, ríos, nubes y lluvia están en constante cambio: el agua de la superficie se evapora, el agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad total de agua en el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en la Tierra se llama ciclo hidrológico, o ciclo del agua.

Cuando se formó, hace aproximadamente cuatro mil quinientos millones de años, la Tierra ya tenía en su interior vapor de agua. En un principio, era una enorme bola en constante fusión con cientos de volcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases con vapor de agua, emergió a la superficie gracias a las constantes erupciones. Luego la Tierra se enfrió, el vapor de agua se condensó y cayó nuevamente al suelo en forma de lluvia.

El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano. A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua: es la condensación. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es la precipitación. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si es más cálida, caerán gotas de lluvia.

Una parte del agua que llega a la tierra será aprovechada por los seres vivos; otra escurrirá por el terreno hasta llegar a un río, un lago o el océano. A este fenómeno se le conoce como escorrentía. Otro poco del agua se filtrará a través del suelo, formando capas de agua subterránea. Este proceso es la percolación. Más tarde o más temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación.

Al evaporarse, el agua deja atrás todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta para beber (sales minerales, químicos, desechos). Por eso el ciclo del agua nos entrega un elemento puro. Pero hay otro proceso que también purifica el agua, y es parte del ciclo: la transpiración de las plantas.
Las raíces de las plantas absorben el agua, la cual se desplaza hacia arriba a través de los tallos o troncos, movilizando consigo a los elementos que necesita la planta para nutrirse. Al llegar a las hojas y flores, se evapora hacia el aire en forma de vapor de agua. Este fenómeno es la transpiración.

El Agua

Composición y estructura del agua.

el agua está formada por dos partes de hidrógeno y una de oxígeno, su fórmula es H₂O.

Hace fines del siglo XVII, el agua era considerada un elemento, es decir, una sustancia formada por una sola clase de átomos. Sin embargo, en 1781, el químico inglés Henry Cavendish demostró que el agua se formaba durante la combustión del gas hidrógeno. Cavendish afirmaba: si el hidrógeno arde es porque reacciona con el oxígeno del aire formando el agua. Ahora bien, como las propiedades del agua son distintas a las de los gases hidrógeno y oxígeno (ambos elementos), el agua no es una mezcla: es un compuesto (sustancias formadas por distintas clases de átomos). En la actualidad, a través de un proceso llamado hidrólisis es posible demostrar que los elementos constitutivos de agua son el H y O. El procedimiento consiste en descomponer el agua, aplicando corriente eléctrica para obtener hidrógeno y oxígeno gaseoso.

La estructura de la molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno los cuales se unen a través de un enlace covalente polar, dando como resultado una molécula de geometría angular, es decir, los átomos de hidrógeno están separados por un ángulo de 105º.

Por otra parte, como sabemos, su fórmula química es H2O, que nos indica que la proporción de hidrógeno y oxígeno en la molécula de agua es 2: 1.
Si comparamos los átomos de H y O, veremos que este último es un átomo de mayor tamaño, y por lo mismo, tiene más electrones o densidad electrónica que el átomo de hidrógeno. Esta característica determina que la molécula de agua sea polar, es decir, sobre el átomo de oxígeno hay una densidad electrónica mayor que genera una carga parcial negativa. Dicho de otro modo En el enlace químico que se forma entre el O y H participan los electrones del nivel más externo de sus átomos, los cuales son atraídos fuertemente hacia el oxígeno debido a su mayor electronegatividad (tendencia de un átomo para atraer electrones) lo que implica una polarización del enlace, es decir, el oxígeno adquiere carga parcial negativa y el hidrógeno carga parcial positiva. Estos enlaces polarizados y la naturaleza angular de la estructura de la molécula de agua dan lugar a un tipo de molécula polar. Esto significa que la molécula de agua tiene carga positiva hacia el extremo donde se encuentran los átomos de hidrógeno y carga negativa hacia el extremo contrario donde se ubica el átomo de oxígeno.

Del mismo modo que existen las uniones interatómicas, hay otras: las uniones intermoleculares, que permiten mantener unidas las moléculas de un compuesto. Dadas las características de polaridad de la molécula de agua, la unión se establece por medio de una fuerza de atracción intermolecular llamada enlace por puente de hidrógeno.

Dicho de otro modo, el extremo positivo de una molécula de agua resulta fuertemente atraído por el extremo negativo de otra molécula de agua cercana de forma que con las moléculas del entorno próximo se forman redes de moléculas unidas entre sí a través de un tipo de enlace especial llamado enlace por puente de hidrógeno.

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